JPH0211781B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイロツトポペツトをもつリリーフ用
圧力制御弁に関する。

油圧回路の圧力が設定値以上にならないように
コントロールする圧力制御機能をもつリリーフバ
ルブとして、回路圧力と設定スプリング荷重との
直接的なバランスにもとづいて作動するタイプ
と、パイロツト弁をもつて増幅した圧力差に応動
するタイプとに大別される。

後者は微妙な設定圧の調整が可能で、高度の圧
力管理精度が得られるものであるが、いまこれに
ついて第１図にもとづいて説明する。

図中、１はシリンダポートなどに連通する圧力
供給ポート、２はリリーフポートであつて、両ポ
ート間の連通を開閉するために、バルブハウジン
グ５に収めたチエツク（バルブ）ポペツト３の内
部にリリーフ（バルブ）ポペツト４が摺動自由に
収められている。

リリーフポペツト４はチエツクポペツト３の通
孔６ａと６ｂとの連通を開閉して、リリーフポー
ト２を開閉する。

リリーフポペツト４を摺動自由に貫通して円筒
状のピストンポペツト７が配設され、このピスト
ンポペツト７はスプリング８によりフランジ部９
がリリーフポペツト４の内面と当接するように押
圧される。

前記チエツクポペツト３の内部には、ハウジン
グ５にねじ結合するバルブボデイ１０の先端部
が、チエツクポペツト３に対して相対的に摺動自
由に挿入され、これらによりリリーフポペツト４
の背圧室１１を区画形成している。

したがつて、この背圧室１１にはピストンポペ
ツト７の貫通孔７ａを介して絞られた供給ポート
１からの圧油が導かれる。なお、後述するように
ピストンポペツト７の貫通孔７ａがパイロツトポ
ペツト１３により閉じられたときは、ピストンポ
ペツト７の周面の環状間隙７ｂを介して圧油が導
かれる。

パイロツトポペツト１３はパイロツトスプリン
グ１４により付勢されてバルブシート部１３ａに
圧接しているが、背圧室１１の圧力がスプリング
設定圧以上となると開いて、背圧室１１をリリー
フポート２に通じる通路１７と連通させて圧力を
低下させる。

なお、パイロツトスプリング１４の設定圧はア
ジヤストスクリユー１６によつて自由に調整され
る。

ここで、チエツクポペツト３はシート部１８の
直径D₁と、それよりも大径の背圧が作用する直
径D₂との面積差により、すくなくとも供給ポー
ト圧がリリーフポート圧よりも高圧のときは、シ
ート部１８に圧接されて閉じている。

このチエツクポペツト３は、供給ポート１側に
キヤビテーシヨンが発生して低圧化したときに受
圧面積差により開き、低圧側から充分な油を流入
させ空間を満たす。

リリーフポペツト４は、供給ポート１の圧力が
設定値になると開くのであるが、まず、背圧室１
１にピストンポペツト７を介して導かれた圧力
が、パイロツトポペツト１３の設定圧以上になる
と、パイロツトポペツト１３が開いて背圧室１１
の圧力を低下させる。ピストンポペツト７は供給
ポート１の圧力と背圧室１１の圧力との差圧によ
りスプリング８に抗して移動し、パイロツトポペ
ツト１３の先端部１３ｂに当接すると貫通孔７ａ
が閉じられる。

これにより背圧室１１への圧力供給は環状間隙
７ｂのみになり、さらに大幅に圧力が下がり、こ
の低下圧力と供給ポート圧力との差圧によりリリ
ーフポペツト４が開くので、供給ポート１とリリ
ーフポート２とが連通し圧油の一部をリリーフし
て、供給ポート１の圧力を設定圧に保つのであ
る。

ところがこの圧力制御弁においては、第２図に
も示すように、リリーフポペツト４の開き始め前
後の設定圧力の制御に大きな変動がみられ、圧力
波形はいつたん設定圧力を越えてピーク圧力を形
成した後、再び設定圧力以下に大きく落ち込むと
いう特性を示す。

これは、ピストンポペツト７とパイロツトポペ
ツト１３の先端部とが離れているため、供給ポー
ト１の圧力が設定圧力を越えてからピストンポペ
ツト７が移動してその貫通孔７ａが前記先端部に
よりふさがれるまでには所定の時間がかかり、こ
の間に供給ポート１の圧力がさらに上昇してしま
うからである。

そして、この上昇した圧力と背圧室１１の圧力
との差圧が、ピストンポペツト７の貫通孔７ａが
ふさがれた直後に非常に大きくなるため、リリー
フバルブポペツト４が通常よりも大きく変移し、
チエツクポペツト３の通孔６ａと６ｂとが大きな
口径で連通して、供給ポート１の圧力が急激にし
かも大きく落ち込んでしまうのである。

またピストンポペツト７は供給ポート１の圧力
を受けて摺動してパイロツトポペツト１３に衝合
するが、該摺動時にピストンポペツト７は慣性力
を生じ、この慣性力が衝合時にパイロツトポペツ
ト１３に作用してパイロツトポペツト１３を設定
位置より大きく移動させるため設定流量以上にパ
イロツト流量が流れることになり、このことが上
述の圧力の落ち込みを大きくする原因となつてい
た。

そこで本発明はピストンポペツトとパイロツト
ポペツトとの間にストツパを介設して、ピストン
ポペツトの慣性力がパイロツトポペツトに直接的
に伝わらないように構成することにより、パイロ
ツトポペツトの過大の拡開を防止し特にピーク圧
力後の圧力落ち込みを低減して、初期の圧力制御
特性を改善できるようにした圧力制御弁を提供を
することを目的とする。

以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

パイロツトハウジング１０は、ハウジング５に
ネジ止めされ取付けられている。

パイロツトハウジング１０内に、摺動自由に収
納されたパイロツトポペツト１３はスプリング１
４によりバルブシート１３ａに圧接するように付
勢されている。

このようなパイロツトハウジング１０の背圧室
１１側面にはダンパー室１９が形成されている。
ダンパー室１９は、パイロツトポペツト１３およ
びピストンポペツト７と同軸上に位置してパイロ
ツトハウジング１０の先端に取付けた筒状のスト
ツパ２４の内部に形成されている。

ストツパ２４の先端にはピストンポペツト７の
貫通孔７ａに対応するオリフイス２０が穿孔さ
れ、かつ周壁にはダンパー室１９と、背圧室１１
とを連通する開孔２１が形成されている。ダンパ
ー室１９はその内部に摺動自由にパイロツトポペ
ツト１３の先端部１３ｂが挿入されている。この
先端部１３ｂにはダンパー室１９内面に摺接する
ガイドポペツト２２が一体に形成されており、ガ
イドポペツト２２はパイロツトポペツト１３の開
き時においても開孔２１を閉止しないように小径
部２３を有する。その他は第１図のものと同様に
構成されており、同じ部分には同符号を付してあ
る。

今、供給ポート１の圧力が上昇し、設定圧力以
上になると、スプリング１４の弾性に抗してパイ
ロツトポペツト１３を変位させる。パイロツトポ
ペツト１３が変位してバルブシート部１３ａと離
れると背圧室１１の圧力が低下する。このためピ
ストンポペツト７がスプリング８の弾性力に抗し
て図中左側に変位し、ストツパ２４に衝合し、こ
れによりピストンポペツト７の貫通孔７ａが閉じ
られるので背圧室１１の圧力はさらに低下する。

この結果、背圧室１１と供給ポート１との間の
差圧が所定値以上となり、リリーフポペツト４が
左側に変位してチエツクポペツト３の通孔６ａと
６ｂとを連通し供給ポート１の圧力がリリーフポ
ート２へ逃げてその圧力を低下させる。

その際、ピストンポペツト７とパイロツトポペ
ツト１３との間にストツパ２４を設けピストンポ
ペツト７の移動をストツパ２４で受け止めるよう
にしたため、パイロツトポペツト１３がピストン
ポペツト７の慣性力を直接受けることがなく、従
来のようなパイロツトポペツト１３の慣性力によ
る開き過ぎが防止でき、このため背圧室１１の圧
力が下がりすぎてリリーフポペツト４が通常より
も大きく変位することによつて発生する開弁直後
の供給ポート１の圧力落ち込みを低減することが
できる。

一方供給ポート１の圧力が低下して設定圧力と
等しくなつた時点で背圧室１１の圧力を感知して
パイロツトポペツト１３が閉弁方向に復帰する
が、そのときパイロツトポペツト１３の復帰は、
ダンパー室１９の圧油をオリフイス２０を通して
流出させながら行なわれるためスプリング１４の
作用にもかゝわらず急激に復帰することはない。
このようにしてパイロツトポペツト１３の移動速
度がダンパー室１９により制御されるため、リリ
ーフ制御作用時の安定性が向上できる。

このような作動により第４図に示すように本実
施例の弁は供給ポート１の圧力を設定圧力に維持
するのである。

第５図は、本発明の他実施例の要部を示してい
る。すなわち、この実施例はパイロツトポペツト
１３とそのガイドポペツト２２とを別体に構成し
ものである。

パイロツトポペツト１３は開弁時には自由な移
動ができ、閉弁時にのみ、ダンパー室１９により
その移動速度が制御されるようになつており、上
記実施例のものに比してパイロツトポペツト１３
とガイドポペツト２２とは加工上厳密な同軸度を
要しないため製作が容易となる。

以上説明したように本発明は開弁時のピストン
ポペツトの慣性力をストツパで受けるように構成
したので、ピストンポペツト摺動時にパイロツト
ポペツトがその慣性力の作用によつて過大に開か
れることがないからピーク圧力直後の圧力の落ち
込みが効果的に低減できる。またパイロツトポペ
ツトの戻り速度をダンパー室によつて規制するよ
うにしたので安定的なリリーフ性能が得られ、と
くに初期の圧力制御特性を改善できる。

なおパイロツトポペツトは、ガイドポペツトに
より横振れが防止されるのでこの点もリリーフ特
性の安定化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の弁を示す断面図、第２図はその
作動特性図、第３図は本発明の一実施例を示す断
面図、第４図はその作動特性図、第５図は本発明
の他の実施例要部を示す断面図である。 １……圧力供給ポート、２……リリーフポー
ト、３……チエツクバルブポペツト、４……リリ
ーフバルブポペツト、７……ピストンポペツト、
７ｂ……環状間隙、１１……背圧室、１３……パ
イロツトポペツト、１３ａ……シート部、１９…
…ダンパー室、２２……ガイドポペツト、２４…
…ストツパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力供給ポートとリリーフポートとの連通部
   を開閉するリリーフポペツトを設け、リリーフポ
   ペツトは背圧室と供給ポートとの差圧に応動させ
   るとともに、背圧室にはリリーフポペツトに摺動
   自在な中空状ピストンポペツトを介して圧油を導
   き、この背圧室の圧力が設定以上のときにパイロ
   ツトポペツトを用いて、背圧室の圧力を下げリリ
   ーフポペツトを開くように構成した圧力制御弁に
   おいて、上記ピストンポペツトとパイロツトポペ
   ツト間の背圧室側に、ピストンポペツトとパイロ
   ツトポペツトとの間に位置するように、パイロツ
   トポペツト方向へのピストンポペツトの変位量を
   規制するストツパをパイロツトハウジングと一体
   的に形成するとともに、このストツパはパイロツ
   トポペツト方向へのピストンポペツトの変位に基
   づき該ピストンポペツトに穿つた貫通孔と衝合し
   て供給ポートと背圧室とのあいだの連通を絞るよ
   うに構成し、かつこのストツパの内部にパイロツ
   トポペツトの移動を制御するダンパー室を形成し
   たことを特徴とする圧力制御弁。